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Was ist Annullierung?

Что такое зануление?

Nullsetzen ist die absichtliche elektrische Verbindung offener leitender Teile von elektrischen Anlagen, die sich im Normalzustand nicht unter Spannung befinden, mit einem neutralen Sternpunkt des Generators oder Transformators in Drehstromnetzen; mit einem erdschlussbehafteten Anschluss einer einphasigen Stromquelle; mit dem geerdeten Punkt der Quelle in Gleichstromnetzen, durchgeführt für elektrische Sicherheitszwecke. Eine Schutzannullierung ist das wichtigste Maß für den Schutz gegen elektrischen Schlag. Strom mit einer möglichen Berührung in elektrischen Installationen bis zu 1 kV mit tödlich geerdetem Neutralleiter.

Heute ist unser Leben ohne den täglichen Betrieb aller Arten von Elektrogeräten schwer vorstellbar. Der praktische Einsatz von Strom ist jedoch ohne Schutzsysteme unsicher. Es gibt Fälle, in denen Sicherheitsvorrichtungen (Stecker, Automaten usw.) möglicherweise nicht funktionieren, was zu einer Beschädigung der inneren Isolierung führt und eine erhöhte Spannung am Metallgehäuse des Geräts vorliegt. Um eine Person während des Betriebs von Elektrogeräten und Haushaltsgeräten vor einem möglichen elektrischen Schlag zu schützen, wurden verschiedene Schutzmaßnahmen entwickelt, einschließlich einer Nulleinstellung. Dieser Artikel wurde mit dem Zweck geschrieben, dem Leser zu erklären, was die Besonderheit der Nullstellung ist, als eine Möglichkeit zum Schutz von Stromnetzen, in welchen Fällen angewendet wird und wie sie sich von der Schutzerdung unterscheidet.

Nullsetzen wird verwendet, um die elektrische Sicherheit von Systemen mit PEN-, PE- oder N-Leitern zu gewährleisten. Dazu gehören Netzwerke mit einem blind geerdeten Nullleiter: TN-C, TN-S und TN-CS. Der Hauptunterschied in der Organisation des Nullsetzens für diese Systeme besteht in dem Schema des Verbindens von Nullschutz- und Arbeitsleitern.

Beschreibung

TN-C-Nullingssystem

Das System des Nullstellens von TN-C für heute bezieht sich auf das Veraltete, da es in den Gebäuden des alten Wohnungsbestandes vorherrscht. Es zeichnet sich durch die Präsenz über die gesamte Länge des Nullschutz- und Nullarbeitsleiters PEN aus. Wird zur Stromversorgung in dreiphasigen Netzen verwendet. Es ist für einphasige Netze für Gruppen und Verteiler verboten. Dieses System ist in der Organisation recht einfach, bietet jedoch keine ausreichende elektrische Sicherheit, was es unmöglich macht, es für den Bau neuer Gebäude zu verwenden.

TN-CS Nullingssystem

Es ist eine verbesserte Version des TN-C Nullabgleichsystems für die elektrische Sicherheit in einphasigen Netzen. Am Verzweigungspunkt der dreiphasigen Leitung ist der einphasige kombinierte PEN-Leiter in PE- und N-Leiter unterteilt, wodurch sie zu einphasigen Verbrauchern gebracht werden. Dieses System der Nullung mit einem relativ geringen Preisanstieg zeichnet sich durch ein höheres Sicherheitsniveau aus.

TN-S Nullingssystem

Es gilt als das vollkommenste und sicherste Nullsetzungsschema. Das Funktionsprinzip basiert auf der Trennung der Null-Schutz- und Null-Arbeitsleiter entlang der gesamten Länge. Zum Nullschutzleiter PE sind alle metallischen Elemente der Elektroinstallation angeschlossen. Um ein erneutes Erden zu vermeiden, ist eine Umspannstation mit einer Grunderdung angeordnet.

Elektrische Sicherheit beim Nullstellen

Bei der Verwendung des Nullabgleichsystems ist zu beachten, dass der Strom im Kurzschluss einen Wert erreichen muss, der ausreicht, um die elektromagnetische Freigabe des Leistungsschalters oder der Sicherung des Sicherungseinsatzes auszulösen. Andernfalls fließt der Fehlerstrom frei durch den elektrischen Stromkreis, was zu einer Erhöhung der Spannung im beschädigten Bereich und an allen auf Null gesetzten Elementen der elektrischen Anlage bis zu einem Wert führt, bei dem die Wahrscheinlichkeit eines elektrischen Schlages vom Körper des Gerätes stark zunimmt. Es zeigt sich, dass die Zuverlässigkeit des Nullabgleichsystems größtenteils durch die Zuverlässigkeit des verwendeten Nullschutzleiters bestimmt wird, auf den die erhöhten Anforderungen jeweils dargestellt sind, siehe Nummern 1.7.121 - 1.7.126 des Codes. Sorgfältig gelegter Nullleiter sollte farblich in Form von gelben Bändern auf grünem Hintergrund sein. Darüber hinaus ist es notwendig, ständig die Gesundheit seines Zustandes zu überwachen. Es ist verboten, die Schutzausrüstung der Elektroinstallationen auf den Neutralleiter zu montieren, der, wenn er ausgelöst wird, zu seiner Beschädigung führen kann. Verbindungen von Nulldrähten untereinander und zu den Metallelementen der elektrischen Anlage, die für den Benutzer zugänglich sind, sollten einen zuverlässigen Kontakt gewährleisten und inspiziert werden können, siehe IPS-7, Punkt 1.7.39, 1.7.40. Der Widerstandswert in der Schraubverbindung mit den Teilen der Elektroinstallation darf 0,1 Ohm nicht überschreiten. Die Kontrolle über den Widerstand der "Phase-Null" -Schleife wird in der Phase der Abnahmearbeiten, bei der Generalüberholung und Rekonstruktion des Netzes sowie in den in der Regelungs- und technischen Dokumentation festgelegten Fristen durchgeführt. Die Messungen in der abgeschalteten Elektroinstallation werden mit einem Voltmeter-Amperemeter durchgeführt. der Wert des Neutralwiderstands des Neutralleiters und die wiederholten Erdungsschalter, die Zeitabhängigkeit der automatischen Schutzvorrichtungen gegen den Kurzschlussstrom unterliegen einer ständigen Überwachung.

Um den elektrischen Schlag zu verringern, wird empfohlen, bei einem Bruch des Erdungskabels alle 200 m der Leitung und der Stützen, für die vorwiegend natürliche Erdungsschalter verwendet werden, eine wiederholte Erdung mit einem Widerstand von nicht mehr als 30 Ohm durchzuführen.

Normalisierung der Nullstellung

Die technischen Anforderungen für die Organisation von Sicherheitsnetzen werden durch folgende Dokumente definiert:

  • Regeln für die Installation von elektrischen Anlagen (PUE), Kapitel 1.7,
  • GOST R 50571.5.54-2013 (Abs. 543),
  • GOST 12.1.030-81 (Punkt 7).

Der Nullabgleichsmechanismus basiert auf der automatischen Abschaltung der beschädigten Netzsektion, deren Zeit die Werte gemäß Ziffer 1.7.79 der IPPE-7 nicht überschreiten darf.

Die maximal zulässige Zeit für eine automatische Schutzabschaltung für das TN-System

Die nominale Phasenspannung U o , V Abschaltzeit, s
127 0.8
220 0.4
380 0.2
mehr als 380 0.1

Null-Arbeits- und Schutzleiter müssen einen ausreichenden Widerstand aufweisen, um den Schutz auszulösen. Die aktiven und induktiven Impedanzen der Leiter bilden die Impedanz der "Phase-Null" -Schleife. Der aktive Widerstand der Leiter hängt von ihrer Länge, dem spezifischen Widerstand des Materials und dem Querschnitt ab. Induktive Widerstände werden für Leiter aus Kupfer und Stahl unterschieden. In einem Stahldraht sind sie umgekehrt proportional zur Stromdichte und dem Verhältnis des Umfangs zur Querschnittsfläche des Leiters. Der induktive Widerstand von Stahlleitern ist höher als der von Kupferleitern. In Abschnitt 1.7.126 des EMP-7 ist die kleinste Querschnittsfläche der Schutzleiter für Fälle installiert, in denen sie aus dem gleichen Material wie die Phasenleiter bestehen. Die Querschnitte von Schutzleitern aus anderen Materialien sollten der oben genannten Leitfähigkeit entsprechen.

Die kleinsten Querschnitte der Schutzleiter

Querschnitt der Phasenleiter, mm2 Der kleinste Querschnitt der Schutzleiter, mm2
S ≤ 16 S
16 <S ≤ 35 16
S> 35 S / 2

Eine Zweidrahtleitung bestehend aus einem Arbeits- und Schutzleiter bildet eine große Spule, deren Gegeninduktivität (der empfohlene Wert für Berechnungen beträgt 0,6 Ohm / km) von der Länge der Leitung, dem Durchmesser der Drähte und dem Abstand zwischen ihnen abhängt. Der Widerstand der Erdung des Neutralleiters der Stromquelle darf 2, 4 bzw. 8 Ohm nicht überschreiten, mit Netzspannungen von 660, 380 und 220 V der Drehstromquelle, siehe IPR-7, Punkt 1.7.101. Eine Erhöhung des Kurzschlussstroms wird erreicht, indem der Widerstand des Transformators und der Schleife, für die die Dreieck-Stern-Schaltung verwendet wird, verringert wird. Die Wicklungen von leistungsstarken Transformatoren und so haben wenig Widerstand. Der kleinere Widerstand der Nullpunktlinien wird erreicht, indem sie kurz und einfach ausgeführt werden, wobei der Querschnitt der Leiter vergrößert wird und die Stahlleiter durch solche aus Nichteisenmetallen mit einem niedrigen induktiven Widerstand ersetzt werden. Der maximale Widerstand des Schutzleiters darf den doppelten Widerstand des Phasenleiters nicht überschreiten. Verringern Sie den externen induktiven Widerstand, indem Sie den Abstand zwischen ihnen verringern. Die Verringerung des Widerstandes der wiederholten Erdungsschalter und deren Annäherung an die Lastknoten hilft dabei, den Strom an den Nullstellen der Ausrüstung zu reduzieren. Die Verbindung mit dem Nullleiter aller geerdeten Metallstrukturen des Gebäudes erhöht das Potential der Bodenfläche, auf der die Person steht, und reduziert somit die Berührungsspannung auf einen Wert von etwa 0,1 bis 0,01 U deutlich.

Anwendung der Nullstellung

Die Zoneneinteilung erfolgt in Industrieanlagen, oft mit einer im Gebäude befindlichen Energiequelle (Generator oder Transformator), um die Sicherheit des Betriebs elektrischer Anlagen für verschiedene Zwecke zu gewährleisten und die Störfestigkeit in ihrem Betrieb zu erhöhen. Gemäß den Anforderungen des Absatzes 1.7.101 von PES-7 sollte das Nullstellen von elektrischen Installationen durchgeführt werden: - bei einer Spannung von 380 V und mehr als Wechselstrom und 440 V und darüber in allen elektrischen Anlagen; - bei Nennspannungen über 42 V, aber unter 380 V AC und über 110 V, aber unter 440 V DC - nur in Räumen mit erhöhter Gefahr, besonders gefährlich und in Außenanlagen. Alle elektrischen Betriebsmittel von Industrieanlagen sind an eine gemeinsame Erdungsschleife angeschlossen und über einen Metall-Erdungsbus miteinander verbunden. Eine vollständige Liste der zu löschenden Teile finden Sie in Kapitel 1.7 der Regeln für die elektrische Installation (PUE-7). Es gibt auch eine Liste von elektrischen Geräten, deren absichtliches Nullsetzen nicht erforderlich ist. Für den elektrischen Schutz von Wohnanlagen wird die Nullstellung praktisch nicht genutzt. In Neubauten wird die Erdung zentral organisiert. Moderne Elektrogeräte haben einen Stecker mit drei Kontakten. Einer der Kontakte ist mit dem Gehäuse verbunden. Erdung für eine einzelne Wohnung ist die Erdung der Gehäuse und Teile von Haushaltsgeräten zu verbinden. In diesem Fall verschwindet die Notwendigkeit zum Nullstellen. Die Häuser des alten Wohnungsbestandes, die normalerweise über das TNC-System verbunden sind, dürfen überhaupt keine Erdung haben. Die Modernisierung der elektrischen Netze ähnlicher Häuser sollte von einem spezialisierten Elektrizitätsunternehmen vorgenommen werden. Allerdings oft Mieter solcher Häuser greifen auf die Anordnung der verbotenen in diesem Fall zanneniya, die keine sichere Art des elektrischen Schutzes für den Wohnbereich ist. Die Anforderungen an die Organisation eines Schutznullpunktsystems sind, wie bereits erwähnt, in Regelwerken definiert. Bei der Realisierung dieser Methode zum Schutz der elektrischen Netze werden jedoch manchmal Fehler gemacht, die ihren direkten Zweck verhindern. Es ist ein Fehler zu glauben, dass es besser ist, auf einem vom Neutralleiter getrennten Stromkreis zu erden, weil es keinen Widerstand des langen PEN-Leiters vom elektrischen Gerät zum Erdungsschalter der Station gibt. In der Praxis ist der Erdungswiderstand jedoch viel größer als der eines langen Drahtes. Fällt die Phase auf das so geerdete Installationsgehäuse, reicht der Fehlerstrom unter Umständen nicht aus, um einen automatischen Schutz des Netzes auszulösen. In diesem Fall erreicht die Spannung am Gehäuse einen für den Benutzer gefährlichen Wert. Selbst bei Verwendung eines kleinen Leistungsschalters ist es nicht möglich, die erforderliche Zeit für die automatische Trennung der fehlerhaften Leitung von dem Netzwerk bereitzustellen.

Der Unterschied zwischen Nullstellung und Erdung

Erdung und Nullstellung sind in vielerlei Hinsicht ähnlich - sie schützen den Benutzer der elektrischen Anlage vor Stromschlägen. Die Methoden und der Grundsatz der Organisation eines solchen Schutzes sind jedoch unterschiedlich. Die Gewährleistung der elektrischen Sicherheit von Netzwerken, die das System der Nullstellung verwenden, wird in den vorherigen Abschnitten des Artikels ausführlich erörtert. Die Schutzerdung basiert auf der erzwungenen Verbindung von elektrischen Installationen mit der Erde, um die Berührungsspannung auf einen sicheren Wert zu reduzieren. Überschüssiger Strom, der zum Körper der elektrischen Installation fließt, wird direkt zum Boden (am Erdungsteil) geleitet. Eine Erdungsschleife einer dreieckigen Konfiguration, deren Widerstand kleiner sein sollte als der Rest der Schaltung, ist als ein Erdungsschalter installiert. Der Unterschied zwischen Nullstellung und Erdung ist wie folgt:

  • um den Schutz der elektrischen Netze zu gewährleisten: Erdung - reduziert die Berührungsspannung, Nullstellung - trennt die beschädigte elektrische Anlage vom Netz, wodurch ein elektrischer Schlag praktisch ausgeschlossen wird und in dieser Hinsicht ein effektiverer Schutz für den Einsatz in Industrieanlagen ist. Wenn wir jedoch über die Zuverlässigkeit des Schutzes während des Betriebs sprechen, ist die Annullierung der Erdung wegen der größeren Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Integrität des Nulldrahts und der möglichen Variation des Widerstands der "Phase-Null" -Schleife unterlegen.
  • Anwendungssysteme: Die Erdung dient ausschließlich zum Schutz von Netzen mit isolierten Nullleitern (TT - und IT - Netzen), Nulleinsetznetzen mit unsicher geerdeten Nullleitern TN - C, TN - S und TN - CS, wobei PEN -, PE - oder N - Leiter vorhanden sind.
  • Nach Art der Anordnung: Im Hinblick auf Einfachheit und Zugänglichkeit der Anordnung ist Annullierung eine komplexere und zeitaufwändigere Schutzmethode, die technisches Wissen und Fähigkeiten für die korrekte Definition der Methode und den Mittelpunkt der Nullsetzung erfordert. Im Falle der Schutzerdung werden getrennte Teile des Suszeptors mit der Erde verbunden, für die es ausreicht, Anweisungen an elektrische Geräte anzuwenden.

Fazit

Die Nullstellung beim Arbeiten mit elektrischen Anlagen in Industrieanlagen kann nicht überschätzt werden. Durch das Trennen der beschädigten Installation vom Netzwerk im Falle eines Isolationsfehlers ist das Nullstellen eine zuverlässige Möglichkeit, eine Person vor einem möglichen elektrischen Schlag zu schützen. Um die elektrische Sicherheit wirksam zu gewährleisten, ist es notwendig, die Gestaltung der Elemente des Annullierungssystems zu den geprüften Normen sowie die sorgfältige und ständige Überwachung ihres Zustandes genau einzuhalten. Die Verwendung von Nullstellung oder Erdung hängt von der notwendigen Methode zum Schutz verschiedener elektrischer Netzwerksysteme ab.

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